CN104269157B - 一种OLED屏gamma校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种OLED显示器的校正方法，通过图像采集系统对OLED屏幕各像素点进行多次采样和中值滤波，得到各像素点的亮度信息；对图像采集系统采集的图像信息进行非线性补偿处理，建立图像采集系统的感光像素与OLED显示屏像素的对应关系；对图像采集系统采集的各像素点的亮度信息进行统计、分析和二次函数拟合，得到各像素点的发光特性曲线和校正系数矩阵；根据各像素点的发光特性曲线计算得到各子像素点的特征参数；根据校正系数矩阵与视频输入做预加重处理，对显示屏一致性的校正实现亮度均匀性校正，所述方法能够自动提取每个像素的发光特征曲线进行分析，利用校正系数矩阵与视频输入数据进行一系列的运算，达到对显示屏一致性的校正。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种0LED显示器的校正方法。
背景技术
有机发光二极管(OLED)是一种新型主动发光的显示器件，利用它可以制成超轻、超薄、低功耗、高亮度、高对比度、高分辨率的具有优秀显示性能的显示器。作为一种崭新的显示器件，无论是在实际的生产中，还是在研发过程中都有必要对产品或样品的亮度及其均匀性进行测量和评估。大量的样品制备和测试是一件耗神费力的工作，测试采用的方法、手段、环境等因素对测量结果都将有不同程度的影响，其结果又直接影响了研制开发、性能提升等多方面工作的进展。所以测试是OLED显示屏生产和研发过程中面临的一件重要工作。目前对于OLED像素亮度的测试还多局限于传统的单像素式亮度计，这种单像素式的亮度计一般一次只能测到一个OLED像素的亮度，每测量一个像素必须移动仪器并且重新对焦。这样，用传统的单像素式测量仪器测量显示设备上每一个像素的亮度不但耗时费力，而且要准确测量上百万的像素是很困难的。
由于目前OLED制造工艺还不成熟，如晶体管的阈值电压的不均匀性以及OLED开启电压的退化；工艺导致OLED的各像素阈值电压及寄生电容大小不一致，其实际的预充电过程不一致，导致流过OLED的有效电流不一致；由于工艺或老化等原因，各像素点的发光效率不一致等因素导致OLED显示屏模组中出现的颜色漂移、亮度不均匀等问题，严重的影响了显示屏的显示效果和实际使用寿命。基于以上原因导致目前大部分OLED厂商不能实现大规模量产的重要原因之一。
发明内容
针对背景内容提出的由于目前OLED生产工艺原因导致OLED显示屏模组中出现的颜色漂移、亮度不均匀等问题以及目前OLED，本专利提出一种OLED显示器的亮度均匀性校正系统及方法。
为了达到以上目的，本发明采用自动提取每个像素的特征曲线，然后进行整屏分析，最终得到正屏的校正系数矩阵，利用该矩阵与视频输入数据进行一系列的运算，最终得通过调整OLED像素对应灰阶的亮度，从而达到对显示屏一致性的校正，本发明的技术方案所述的一种OLED屏gamma校正方法，所述方法包括如下步骤：
a)通过图像采集系统对OLED屏幕各像素点进行多次采样和中值滤波，得到各像素点的亮度信息；
b)对图像采集系统采集的图像信息进行非线性补偿处理，以消除OLED屏幕边缘亮度偏暗和图像采集系统的镜头产生的几何畸变的影响；
c)对OLED屏幕的像素进行定位，建立图像采集系统的感光像素与OLED显示屏像素的对应关系；
d)对图像采集系统采集的各像素点的亮度信息进行统计、分析和二次函数拟合，得到各像素点的发光特性曲线和校正系数矩阵；
e)根据各像素点的发光特性曲线计算得到各子像素点的特征参数；这里所述的特征函数可以是应当补偿的亮度系数；
f)根据校正系数矩阵与视频输入做预加重处理，对显示屏一致性的校正实现亮度均匀性校正。
所述的OLED屏gamma校正方法，步骤b)中所述的非线性补偿处理方法是：图像阴影校正和/或图像畸变矫正；以消除屏幕边缘亮度偏暗的现象，以及由于镜头产生的几何畸变现象。
所述的OLED屏gamma校正方法，步骤e)中所述的子像素点的特征参数是指子像素应当补偿的亮度系数。
所述的OLED屏gamma校正方法，步骤f)所述的校正是：
f1)来自图像或视频信息里像素的亮度信号，经过数模转换器调制成模拟电压信号；
f2)通过控制所述模拟电压信号来控制OLED屏各像素的驱动电流，并根据电压、光强度等信息进行调整，最后得到各像素点的特征参数；
f3)模拟电压信号控制流过OLED的电流Ioled，Ioled与TFT2的Vgs有如下关系：
其中μ表示电子迁移率；Cox表示氧化层分布电容；表示MOS管沟道宽长比；Vgs表示MOS管栅极相对于源极的电压；Vth表示MOS管阈值开启电压；
由于输入信号V与Vgs有近似线性关系，Ioled与亮度L有近似线性关系，则亮度L与输入电压信号V可以转换成下面的2次函数关系：
L＝aV2+bV+c
其中L为M位整数，表示灰度级，V为N位整数，表示数字化的电压。在驱动OLED时，需要根据亮度L计算对应的电压V，a、b、c表示2次函数系数其关系为：
以K1表示K2表示K3表示则上式可以表示为：
其中，V为N位整数，L为M位整数，K1、K2、K3为浮点数。进一步将K1、K2、K3分解为整数部分和小数部分，容易知道，K2、K3的小数部分对整数V的影响非常小，可以忽略，即可以将K2、K3作为整数处理。考虑到L为M位整数，则K1的整数部分也需要M位，小数部分也需要M位，K2、K3都需要M位，V需要M+1位。为方便处理，将K1分解为2个参数C1、C2，同时将K2、K3以C3、C4表示，则C1、C3、C4是M位整数，C2为M位小数。
采用本发明所述的方法，能够自动提取每个像素的发光特征曲线，然后进行整屏分析，最终得到整屏的校正系数矩阵，利用该矩阵与视频输入数据进行一系列的运算，最终得通过调整OLED像素对应灰阶的亮度，从而达到对显示屏一致性的校正，经过本发明所描述的方法进行处理的显示屏，对于非均匀性提升为10％以内的屏，通过本系统校正后可以提高到1.5％以内。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例对本发明的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明所保护的范围。
实施例一
实施例一所述的OLED屏gamma校正方法包括如下步骤：种OLED屏gamma校正方法，所述方法包括如下步骤：
a)通过图像采集系统对OLED屏幕各像素点进行多次采样和中值滤波，得到各像素点的亮度信息；
b)对图像采集系统采集的图像信息进行图像阴影校正和/或图像畸形矫正，以消除OLED屏幕边缘亮度偏暗和图像采集系统的镜头产生的几何畸变的影响；
c)对OLED屏幕的像素进行定位，建立图像采集系统的感光像素与OLED显示屏像素的对应关系；
d)对图像采集系统采集的各像素点的亮度信息进行统计、分析和二次函数拟合，得到各像素点的发光特性曲线和校正系数矩阵；
e)根据各像素点的发光特性曲线计算得到各子像素应当补偿的亮度系数；
f)根据校正系数矩阵与视频输入做预加重处理，对显示屏一致性的校正实现亮度均匀性校正，所述的校正是指：将来自图像或视频信息里像素的亮度信号，经过数模转换器调制成模拟电压信号；通过控制所述模拟电压信号来控制OLED屏各像素的驱动电流，并根据电压、光强度等信息进行调整，最后得到各像素点的特征参数；模拟电压信号控制流过OLED的电流Ioled，Ioled与TFT2的Vgs有如下关系：
其中μ表示电子迁移率；Cox表示氧化层分布电容；表示MOS管沟道宽长比；Vgs表示MOS管栅极相对于源极的电压；Vth表示MOS管阈值开启电压；
由于输入信号V与Vgs有近似线性关系，Ioled与亮度L有近似线性关系，则亮度L与输入电压信号V可以转换成下面的2次函数关系：
L＝aV2+bV+c
其中L为M位整数，表示灰度级，V为N位整数，表示数字化的电压。在驱动OLED时，需要根据亮度L计算对应的电压V，a、b、c表示2次函数系数。其关系为：
以K1表示K2表示K3表示则上式可以表示为：
其中，V为N位整数，L为M位整数，K1、K2、K3为浮点数。进一步将K1、K2、K3分解为整数部分和小数部分，容易知道，K2、K3的小数部分对整数V的影响非常小，可以忽略，即可以将K2、K3作为整数处理。考虑到L为M位整数，则K1的整数部分也需要M位，小数部分也需要M位，K2、K3都需要M位，V需要M+1位。为方便处理，将K1分解为2个参数C1、C2，同时将K2、K3以C3、C4表示，则C1、C3、C4是M位整数，C2为M位小数。
采用本实施例所述的方法，能够自动提取每个像素的发光特征曲线，然后进行整屏分析，最终得到整屏的校正系数矩阵，利用该矩阵与视频输入数据进行一系列的运算，最终得通过调整OLED像素对应灰阶的亮度，从而达到对显示屏一致性的校正，经过本发明所描述的方法进行处理的显示屏，对于非均匀性提升为10％以内的屏，通过本系统校正后可以提高到1.5％以内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
Claims (4)
1.一种OLED屏gamma校正方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
a)通过图像采集系统对OLED屏幕各像素点进行多次采样和中值滤波，得到各像素点的亮度信息；
b)对图像采集系统采集的图像信息进行非线性补偿处理，以消除OLED屏幕边缘亮度偏暗和图像采集系统的镜头产生的几何畸变的影响，
c)对OLED屏幕的像素进行定位，建立图像采集系统的感光像素与OLED显示屏像素的对应关系；
d)对图像采集系统采集的各像素点的亮度信息进行统计、分析和二次函数拟合，得到各像素点的发光特性曲线和校正系数矩阵；
e)根据各像素点的发光特性曲线计算得到各子像素点的特征参数；
f)根据校正系数矩阵与视频输入做预加重处理，对显示屏一致性的校正实现亮度均匀性校正。
2.如权利要求1所述的OLED屏gamma校正方法，其特征在于，步骤b)中所述的非线性补偿处理方法是：图像阴影校正和/或图像畸变矫正。
3.如权利要求1所述的OLED屏gamma校正方法，其特征在于，步骤e)中所述的子像素点的特征参数是指子像素应当补偿的亮度系数。
4.如权利要求1—3任一权利要求所述的OLED屏gamma校正方法，其特征在于，步骤f)所述的校正是：
f1)来自图像或视频信息里像素的亮度信号，经过数模转换器调制成模拟电压信号；
f2)通过控制所述模拟电压信号来控制OLED屏各像素的驱动电流，并根据电压、光强度信息进行调整，最后得到各像素点的特征参数；
f3)模拟电压信号控制流过OLED的电流Ioled，Ioled与TFT2的Vgs有如下关系：
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</msup>
</mrow>
其中μ表示电子迁移率；Cox表示氧化层分布电容；表示MOS管沟道宽长比；Vgs表示MOS管栅极相对于源极的电压；Vth表示MOS管阈值开启电压；
由于输入信号V与Vgs有近似线性关系，Ioled与亮度L有近似线性关系，则亮度L与输入电压信号V可以转换成下面的2次函数关系：
L＝aV2+bV+c
其中L为M位整数，表示灰度级，V为N位整数，表示数字化的电压；在驱动OLED时，需要根据亮度L计算对应的电压V，a、b、c表示2次函数系数，其关系为：
<mrow>
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以K1表示K2表示K3表示则上式可以表示为：
<mrow>
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<mo>+</mo>
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<mi>K</mi>
<mn>3</mn>
</msub>
</mrow>
其中，V为N位整数，L为M位整数，K1、K2、K3为浮点数，进一步将K1、K2、K3分解为整数部分和小数部分，容易知道，K2、K3的小数部分对整数V的影响非常小，可以忽略，即可以将K2、K3作为整数处理，考虑到L为M位整数，则K1的整数部分也需要M位，小数部分也需要M位，K2、K3都需要M位，V需要M+1位，为方便处理，将K1分解为2个参数C1、C2，同时将K2、K3以C3、C4表示，则C1、C3、C4是M位整数，C2为M位小数。
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